El planeta menor y centauro 10199 Chariklo , con un diámetro de unos 250 kilómetros (160 millas), es el objeto celeste más pequeño con anillos confirmados y el quinto objeto celeste anillado descubierto en el Sistema Solar , después de los gigantes gaseosos y gigantes de hielo . [1] Orbitando Chariklo es un sistema de anillos brillantes que consta de dos bandas estrechas y densas, de 6 a 7 km (4 millas) y de 2 a 4 km (2 millas) de ancho, separadas por un espacio de 9 kilómetros (6 millas). [1] [2] Los anillos orbitan a distancias de unos 400 kilómetros (250 millas) desde el centro de Chariklo, una milésima de la distancia entre la Tierra y la Luna.. El descubrimiento fue realizado por un equipo de astrónomos utilizando diez telescopios en varios lugares de Argentina, Brasil, Chile y Uruguay en América del Sur durante la observación de una ocultación estelar el 3 de junio de 2013, y fue anunciado el 26 de marzo de 2014. [1]
La existencia de un sistema de anillos alrededor de un planeta menor fue inesperada porque se pensaba que los anillos solo podían ser estables alrededor de cuerpos mucho más masivos. Los sistemas de anillos alrededor de cuerpos menores no se habían descubierto previamente a pesar de la búsqueda de ellos a través de técnicas de ocultación estelar y de imágenes directas. [1] Los anillos de Chariklo deberían dispersarse durante un período de unos pocos millones de años, por lo que o son muy jóvenes o están activamente contenidos por lunas pastoras con una masa comparable a la de los anillos. [1] [3] [4] El equipo apodó a los anillos Oiapoque (el anillo interior más sustancial) y Chuí (el anillo exterior), en honor a los dos ríos que forman las fronteras costeras norte y sur de Brasil. Se enviará una solicitud de nombres formales a la IAU en una fecha posterior. [3]
En enero de 2015 se propuso que 2060 Chiron tenga un par de anillos similar. [5]
Descubrimiento y observaciones
Chariklo es el miembro confirmado más grande de una clase de pequeños cuerpos conocidos como centauros, que orbitan alrededor del Sol entre Saturno y Urano en el Sistema Solar exterior . Los pronósticos habían mostrado que, visto desde América del Sur, pasaría frente a la estrella UCAC4 248-108672 de magnitud 12,4, ubicada en la constelación de Escorpio , el 3 de junio de 2013. [6]
Con la ayuda de trece telescopios ubicados en Argentina, Brasil, Chile y Uruguay, [7] un equipo de astrónomos dirigido por Felipe Braga Ribas ( cite ), astrónomo postdoctoral del Observatorio Nacional (ON), en Río de Janeiro. , [7] y otros 65 investigadores de 34 instituciones en 12 países, [1] pudieron observar este evento de ocultación , un fenómeno durante el cual una estrella desaparece detrás de su cuerpo oculto. [1] El Telescopio Nacional Danés de 1,54 metros en el Observatorio La Silla , debido a la velocidad de adquisición de datos mucho más rápida de su cámara ' Lucky Imager ' (10 Hz), fue el único telescopio capaz de resolver los anillos individuales. [1]
Durante este evento, se predijo que el brillo observado descendería de una magnitud de 14,7 (estrella + Chariklo) a 18,5 (Chariklo solo) durante un máximo de 19,2 segundos. [8] Este aumento de 3,8 magnitudes equivale a una disminución del brillo en un factor de 32,5. El evento de ocultación primaria estuvo acompañado por cuatro pequeñas disminuciones adicionales en la intensidad general de la curva de luz , que se observaron siete segundos antes del comienzo de la ocultación y siete segundos después del final de la ocultación. [1] Estas ocultaciones secundarias indicaron que algo estaba bloqueando parcialmente la luz de la estrella de fondo. La simetría de las ocultaciones secundarias y las múltiples observaciones del evento en varios lugares ayudaron a reconstruir no solo la forma y el tamaño del objeto, sino también el grosor, la orientación y la ubicación de los planos del anillo. [9] Las propiedades de anillo relativamente consistentes inferidas de varias observaciones de ocultación secundaria desacreditan explicaciones alternativas para estas características, como la desgasificación cometaria. [1]
Los telescopios que observaron la ocultación incluyeron el Telescopio Nacional Danés y el telescopio de reconocimiento TRAPPIST del Observatorio La Silla , los Telescopios PROMPT ( Observatorio Interamericano Cerro Tololo ), el Telescopio Brasileño de Investigaciones Astrofísicas Australes o SOAR ( Cerro Pachón ), el ASH de 0,45 metros. telescopio ( Cerro Burek ), y los del Observatorio de la Universidad Estatal de Ponta Grossa, el Polo Astronómico Polo Casimiro Montenegro Filho (en la Fundación Parque Tecnológico Itaipu, en Foz do Iguaçu), el Observatorio Universidad Católica de la Pontificia Universidad Católica de Chile ( Santa Martina) y varios en la Estación Astrofísica de Bosque Alegre, operada por la Universidad Nacional de Córdoba . Las detecciones negativas fueron registradas por el Observatorio El Catalejo (Santa Rosa, La Pampa, Argentina), el telescopio Planewave de 20 pulgadas (parte de la Red del Observatorio Searchlight) en San Pedro de Atacama, Chile y el instrumento OALM en el Observatorio Astronómico Los Molinos en Uruguay. . Algunos de los otros instrumentos participantes fueron los del Observatorio Nacional de Río de Janeiro, el Observatorio Valongo (en la Universidad Federal de Río de Janeiro), el Observatorio de la Universidad Estatal Oeste do Paraná o Unioeste (en el estado de Paraná), el Pico Observatorio dos Dias u OPL (en Minas Gerais) y la Universidad Estadual de São Paulo (UNESP - Guaratinguetá) en São Paulo. [1] [7] [10]
Propiedades
La orientación de los anillos es consistente con una vista de borde desde la Tierra en 2008, que explica el oscurecimiento observado de Chariklo entre 1997 y 2008 por un factor de 1,75, así como la desaparición gradual del hielo de agua y otros materiales de su espectro como la superficie observada de los anillos disminuyó. [11] También en consonancia con esta orientación de borde es que desde 2008, el sistema Chariklo ha aumentado su brillo en un factor de 1,5 nuevamente, y las características espectrales infrarrojas de hielo de agua han reaparecido. Esto sugiere que los anillos están compuestos al menos parcialmente de hielo de agua. Una composición de anillo helado también es consistente con la densidad esperada de un cuerpo alterado dentro del límite de Roche de Chariklo . [1]
| Nombre [1] | Apodo | Radio orbital (km) | Ancho (km) | Profundidad óptica | Densidad superficial (g / cm 2 ) | Masa equivalente al tamaño | Espacio entre anillos (km) | Separación radial (km) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2013C1R | Oiapoque | 390,6 ± 3,3 | 6.16 ± 0.11 hasta7,17 ± 0,14 | 0,449 ± 0,009 hasta0,317 ± 0,008 | 30-100 | cuerpo helado ~ 1 km de diámetro | 8,7 ± 0,4 | 14,2 ± 0,2 |
| 2013C2R | Chuí | 404,8 ± 3,3 | 3.4+1,3 −2,0 a 3.6+1,1 −1,4 | 0,05+0,06 −0,01 a 0,07+0.05 −0.03 | ? | cuerpo helado ~ 0,5 km de diámetro |
Anillo interior (2013C1R o Oiapoque)
Se observó que la profundidad equivalente (un parámetro relacionado con la cantidad total de material contenido en el anillo en función de la geometría de visualización) de C1R varió en un 21% durante el transcurso de la observación. Se han observado asimetrías similares durante las observaciones de ocultación de los anillos estrechos de Urano, y pueden deberse a oscilaciones resonantes responsables de modular el ancho y la profundidad óptica de los anillos. Se estima que la densidad de la columna de C1R es de 30 a 100 g / cm 2 . [1]
Anillo exterior (2013C2R o Chuí)
C2R tiene la mitad del ancho del anillo más brillante y reside justo fuera de él, a 404,8 kilómetros (251,5 millas). Con una profundidad óptica de aproximadamente 0,06, es notablemente más difuso que su compañero. [12] En total, tiene aproximadamente una doceava parte de la masa de C1R. [1]
Origen
Se desconoce el origen de los anillos, pero es probable que ambos sean restos de un disco de escombros, que podría haberse formado a través de un impacto en Chariklo, una colisión con o entre una o más lunas preexistentes, interrupción de las mareas de una antigua luna retrógrada. , o del material liberado de la superficie por actividad cometaria o interrupción rotacional. [1] Si los anillos se formaron a través de un evento de impacto con Chariklo, el objeto debe haber impactado a baja velocidad para evitar que las partículas del anillo sean expulsadas más allá de la esfera de Chariklo's Hill .
Las velocidades de impacto en el Sistema Solar exterior son típicamente ≈ 1 km / s (en comparación con la velocidad de escape en la superficie de Chariklo de ≈ 0,1 km / s), y eran incluso más bajas antes de que el cinturón de Kuiper se excitara dinámicamente, lo que respalda la posibilidad de que el Los anillos se formaron en el cinturón de Kuiper antes de que Chariklo fuera transferido a su órbita actual hace menos de 10 Myr. [1] Las velocidades de impacto en el cinturón de asteroides son mucho más altas (≈ 5 km / s), lo que podría explicar la ausencia de tales características de anillo en cuerpos menores dentro del cinturón de asteroides. [1] Las colisiones entre las partículas del anillo harían que el anillo se ensanchara sustancialmente, y el arrastre de Poynting-Robertson haría que las partículas del anillo cayeran sobre el cuerpo central en unos pocos millones de años, requiriendo una fuente activa de partículas del anillo o un confinamiento dinámico por pequeños (del tamaño de un kilómetro) incrustadas o lunas pastoras aún por descubrir. [1] Tales lunas serían muy difíciles de detectar a través de imágenes directas de la Tierra debido a la pequeña separación radial del sistema de anillos y Chariklo. [1]
Simulaciones
Como el cuerpo celeste más pequeño conocido con su propio sistema de anillos, Chariklo y sus anillos son los primeros en haber sido completamente simulados resolviendo numéricamente el problema de N-cuerpos . [13] Las suposiciones hechas incluían que el planetoide y las partículas del anillo eran esféricas, y todas las partículas tenían radios iguales entre 2.5 y 10 m. Dependiendo de los parámetros, las simulaciones [ aclaración necesaria ] involucraron entre 21 millones y 345 millones de partículas que interactúan entre sí a través de la gravedad y las colisiones . El objetivo de las simulaciones era evaluar en qué condiciones los anillos permanecen estables; es decir, no se agrupen en unos pocos cuerpos más grandes.
La primera conclusión que surge de las simulaciones es que la densidad de Chariklo tiene que ser mayor que la de la materia del anillo, solo para mantenerlos en órbita. En segundo lugar, para todos los radios de partículas de anillo probados y las densidades espaciales de anillo, los anillos se agruparon en escalas de tiempo relativamente cortas. Los autores sugieren tres explicaciones principales:
- las partículas del anillo son mucho más pequeñas, del orden de 1 cm, de lo que se supone en las simulaciones
- los anillos son muy jóvenes (menos de 100 años)
- hay un cuerpo relativamente masivo, aún no detectado, en el sistema, que actúa como una luna pastora
Además, señalaron que no se han evaluado los efectos de algunos de los supuestos, por ejemplo, la ausencia total de excentricidad de los anillos. [13]
Referencias
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t Braga-Ribas, F .; Sicardy, B .; Ortiz, JL; Snodgrass, C .; Roques, F .; Vieira-Martins, R .; Camargo, JIB; Assafin, M .; Duffard, R .; Jehin, E .; Pollock, J .; Leiva, R .; Emilio, M .; Machado, DI; Colazo, C .; Lellouch, E .; Skottfelt, J .; Gillon, M .; Ligier, N .; Maquet, L .; Benedetti-Rossi, G .; Gomes, AR; Kervella, P .; Monteiro, H .; Sfair, R .; Moutamid, ME; Tancredi, G .; Spagnotto, J .; Maury, A .; et al. (26 de marzo de 2014). "Un sistema de anillos detectado alrededor del Centauro (10199) Chariklo". Naturaleza . 508 (7494): 72–75. arXiv : 1409.7259 . Código Bibliográfico : 2014Natur.508 ... 72B . doi : 10.1038 / nature13155 . PMID 24670644 .
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- ^ Gibney, E. (26 de marzo de 2014). "Los asteroides también pueden tener anillos". Naturaleza . doi : 10.1038 / nature.2014.14937 .
- ^ Ortiz, JL; Duffard, R .; Pinilla-Alonso, N .; Álvarez-Candal, A .; Santos-Sanz, P .; Morales, N .; Fernández-Valenzuela, E .; Licandro, J .; Campo Bagatin, A .; Thirouin, A. (2015). "Material de anillo posible alrededor del centauro (2060) Quirón". Astronomía y Astrofísica . 576 : A18. arXiv : 1501.05911 . Código bibliográfico : 2015yCat..35760018O . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201424461 .
- ^ Camargo, JIB; Vieira-Martins, R .; Assafin, M .; Braga-Ribas, F .; Sicardy, B .; Desmars, J .; Andrei, AH; Benedetti-Rossi, G .; Dias-Oliveira, A. (2013). "Ocultaciones estelares candidatas por centauros y objetos transneptunianos hasta 2014" . Astronomía y Astrofísica . 561 : A37. Bibcode : 2014A & A ... 561A..37C . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201322579 .
- ^ a b c Escobar, Herton (26 de marzo de 2014). "Brasileiros descobrem anéis semelhantes aos de Saturno em torno do asteroide Chariklo" . O Estado de S. Paulo (en portugués).
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- ^ "Primeiro sistema de anéis descoberto em torno de um asteroide" (en portugués). ESO.org. 2014-03-26 . Consultado el 28 de marzo de 2014 .
- ^ "Kentaur Chariklo má dva prstence" (en checo). Česká astronomická společnost. 2014-03-27 . Consultado el 29 de marzo de 2014 .
- ^ Parker, Alex (27 de marzo de 2014). "La sombra de un centauro revela anillos brillantes" . Blogs de Planetary Society . La sociedad planetaria . Consultado el 2 de abril de 2014 .
- ^ Braga-Ribas, F. "Un sistema de anillos detectado alrededor del Centauro (10199) Chariklo" (PDF) . Observatorio Europeo Austral. pag. 4 . Consultado el 13 de abril de 2014 .
- ^ a b Michikoshi, S .; Kokubo, E. (3 de marzo de 2017). "Simulando el mundo del anillo más pequeño de Chariklo". Las cartas de la revista astrofísica . 837 (1): L13. arXiv : 1702.06356 . Código Bib : 2017ApJ ... 837L..13M . doi : 10.3847 / 2041-8213 / aa6256 .
enlaces externos
- Observatorio de la Universidad Católica
- ESOcast 64: primer sistema de anillo alrededor de un asteroide en YouTube
